(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内に電子線を放出可能に構成された電子銃と、
を有し、
前記真空槽内に配置される照射対象物に前記電子銃から電子線を照射して前記照射対象物を加熱するように構成された電子線照射装置であって、
前記照射対象物の表面の前記電子線を照射されてＸ線を放出する領域を照射領域とすると、
前記照射領域から放出されたＸ線が入射する位置に配置され、入射した前記Ｘ線から前記照射領域の大きさを検出するＸ線検知部と、
前記照射領域から放出された前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するＸ線結像光学部と、
を有し、
前記照射対象物と前記Ｘ線結像光学部との間には、前記Ｘ線結像光学部に前記Ｘ線を到達させながら、加熱された前記照射対象物から放出されて前記Ｘ線結像光学部に到達する蒸気の量を減衰させるフィルタ装置が配置された電子線照射装置であって、
前記フィルタ装置は、前記蒸気の粒子を遮蔽する第一、第二の回転板と、前記第一、第二の回転板に垂直に固定された第一、第二の回転軸と、前記第一、第二の回転軸を前記第一、第二の回転板と共に前記第一、第二の回転軸の中心軸線の周りに回転させる第一、第二の回転装置とを有し、
前記第一、第二の回転板にはそれぞれ前記蒸気の粒子を通過させる第一、第二の開口部が設けられ、
前記第一、第二の回転装置によって前記第一、第二の回転板をそれぞれ異なる速度で回転させると、前記第一、第二の開口部は、前記Ｘ線と前記蒸気との飛行経路を横断する位置で互いに対面するようにされ、
前記第一、第二の開口部が前記Ｘ線と前記蒸気との飛行経路を横断する位置で互いに対面するときに、前記第一の開口部を通過する前記蒸気は、前記第二の回転板の前記第二の開口部以外の遮蔽部に衝突して遮蔽されるように構成された電子線照射装置。
【請求項２】
前記Ｘ線検知部が検出した前記照射領域の大きさに基づいて前記電子線のビーム径を制御する制御装置を有する請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記Ｘ線結像光学部は、前記Ｘ線を遮蔽する遮蔽板を有し、
前記遮蔽板には前記Ｘ線を通過させる、前記Ｘ線検知部よりも小さい針穴が開けられ、
前記針穴を通過した前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するように構成された請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記Ｘ線結像光学部は、前記Ｘ線を反射する凹面鏡を有し、
前記凹面鏡で反射された前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するように構成された請求項１記載の電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線照射装置、電子線照射領域検出方法、電子線照射方法に係り、特に電子線を照射して照射対象物を溶解、蒸発、昇華等させる技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、比較的エネルギーが大きい電子線を照射して照射対象物を溶解、蒸発、昇華等させることができるハイパワーの電子線照射装置は主に真空蒸着や、真空溶解精製に用いられている。
【０００３】
ここでハイパワーの電子線とは、エネルギーが数ｋＶ〜数十ｋＶ、電流がアンペアオーダー、出力が数十Ｗ〜千ｋＷ、あるいは１ｋＷ〜千ｋＷ、さらには数十ｋＷ〜数千ｋＷないしはそれ以上の出力を有する電子線のことである。
【０００４】
従来のハイパワーの電子線照射装置は、容積が１ｍ3以上の比較的大きな真空槽と、真空槽内を真空排気する真空排気装置と、真空槽内に電子線を放出する電子銃と、溶解する金属を保持するための照射材料容器とを有している。照射材料容器はここでは水冷ハースであり、通常熱伝導の良い銅でできている。
【０００５】
真空溶解精製で対象とする金属はチタン等の活性な金属、ステンレス等の真空材料、モリブデン及びタンタル等の高融点金属であり、真空蒸着で対象とする金属はアルミニウム、チタン、銅等である。最近は太陽電池用にシリコンの真空溶解精製も行われている。真空排気された真空槽内で、これらの照射対象物に電子銃から電子線を照射して加熱し、精製や蒸着を行う。
【０００６】
ここで、電子銃から真空槽内に放出された電子線は、電流量が増えると、クーロン力による電子同士の反発のためにビーム径が広がってしまう。また、真空槽内の圧力によっても、電子自ら作り出すイオンにより、電子線のビーム径を収束する作用が働くためにビーム径が変化する。
【０００７】
照射対象物上での電子線のビーム径、すなわち照射対象物の電子線が照射される照射領域の大きさが変化すると、照射領域の電流密度が変化し、パワー密度が変化するので、照射対象物への電子線の照射条件が変わってしまうことになる。
【０００８】
上記のような要因によるビーム径の変化が、実際に精製や蒸着のために電子線を利用する上で電子線の照射条件を安定に保つことを困難にしていた。
特に真空蒸着での成膜レートを一定にするためには、照射領域のパワー密度を制御する必要があるのだが、上記のような要因により照射中にビーム径が変化する虞があるので、オンタイムでビーム径をモニタする必要がある。また、その結果を電子銃の照射制御系（例えば電子線の電流値や電子銃のレンズコイル電流）へフィードバックし、電子線の電流密度あるいは電子線のビーム径を一定にすることが必要である。
【０００９】
ところが、電子線がハイパワーになると、照射対象物の照射面の広い範囲が強く発光するので、可視光では照射領域の大きさをモニタできないという問題があった。
また、数Ｗ以下の低パワーの電子線の場合に一般に利用されているような、移動できるファラデーカップまたは金属により電流を測定する方法では、仮にビーム照射部に高融点のタングステン（Ｗ）を用いたとしても、ハイパワーの電子線を照射されると照射部はすぐに溶けてしまうので、ハイパワーの電子線のビーム径をモニタすることはできなかった。
【００１０】
現実的な方法としては、ハイパワーよりも小さい中出力程度で電子線を金属板等に照射し、溶解した痕を測る方法があり、従来一般にはこの方法により電子線のビーム径を求めていた。しかし、溶解痕が正しく電子線のビーム径を反映しているとはいえないので、測定誤差が大きいという問題があった。また、この方法では、実際にハイパワーの電子線を照射するときの照射条件におけるビーム径を測ることは不可能であり、また、オンタイムでの測定もできないという問題があった。
つまり、ハイパワーの電子線を照射対象物に照射しているときに、照射領域の大きさを検出することは重要な課題になっているが、これまでこの課題を解決する適当な方法は見つかっていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２１７６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、ハイパワーの電子線の照射中に、照射対象物の照射領域の大きさ、又は電子線のビーム径を検出できる電子線照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内に電子線を放出可能に構成された電子銃と、を有し、前記真空槽内に配置される照射対象物に前記電子銃から電子線を照射して前記照射対象物を加熱するように構成された電子線照射装置であって、前記照射対象物の表面の前記電子線を照射されてＸ線を放出する領域を照射領域とすると、前記照射領域から放出されたＸ線が入射する位置に配置され、入射した前記Ｘ線から前記照射領域の大きさを検出するＸ線検知部と、前記照射領域から放出された前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するＸ線結像光学部と、を有し、前記照射対象物と前記Ｘ線結像光学部との間には、前記Ｘ線結像光学部に前記Ｘ線を到達させながら、加熱された前記照射対象物から放出されて前記Ｘ線結像光学部に到達する蒸気の量を減衰させるフィルタ装置が配置された電子線照射装置であって、前記フィルタ装置は、前記蒸気の粒子を遮蔽する第一、第二の回転板と、前記第一、第二の回転板に垂直に固定された第一、第二の回転軸と、前記第一、第二の回転軸を前記第一、第二の回転板と共に前記第一、第二の回転軸の中心軸線の周りに回転させる第一、第二の回転装置とを有し、前記第一、第二の回転板にはそれぞれ前記蒸気の粒子を通過させる第一、第二の開口部が設けられ、前記第一、第二の回転装置によって前記第一、第二の回転板をそれぞれ異なる速度で回転させると、前記第一、第二の開口部は、前記Ｘ線と前記蒸気との飛行経路を横断する位置で互いに対面するようにされ、前記第一、第二の開口部が前記Ｘ線と前記蒸気との飛行経路を横断する位置で互いに対面するときに、前記第一の開口部を通過する前記蒸気は、前記第二の回転板の前記第二の開口部以外の遮蔽部に衝突して遮蔽されるように構成された電子線照射装置である。
本発明は電子線照射装置であって、前記Ｘ線検知部が検出した前記照射領域の大きさに基づいて前記電子線のビーム径を制御する制御装置を有する電子線照射装置である。
本発明は電子線照射装置であって、前記Ｘ線結像光学部は、前記Ｘ線を遮蔽する遮蔽板を有し、前記遮蔽板には前記Ｘ線を通過させる、前記Ｘ線検知部よりも小さい針穴が開けられ、前記針穴を通過した前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するように構成された電子線照射装置である。
本発明は電子線照射装置であって、前記Ｘ線結像光学部は、前記Ｘ線を反射する凹面鏡を有し、前記凹面鏡で反射された前記Ｘ線から前記Ｘ線検知部に前記照射領域の像を結像するように構成された電子線照射装置である。
【００１４】
本発明では電子線の照射により発生するＸ線を利用する。Ｘ線は可視光と区別して検出でき、また照射対象物上で電子線を照射された部分からだけＸ線が放出されるので、オンタイムで高精度に電子線のビーム径をモニタできる。
【発明の効果】
【００１５】
ハイパワーの電子線の照射中に照射対象物の照射領域の大きさを検出することが可能となり、さらにその結果を電子銃の照射制御系へフィードバックすることにより、照射領域のパワー密度を一定に保つことが可能となる。パワー密度の制御の精度向上によりハイパワーの電子銃の応用分野を拡大できる。
【００１６】
電子線の照射領域のパワー密度を一定に保つことにより、電子線を用いた真空蒸着装置の成膜レートを一定に保つことができ、品質の良い薄膜製品を生産することが可能となる。例えば、フィルムコンデンサー、磁気テープ等の高記憶メディア、熱線遮断膜等の光応用フィルム等の品質向上に貢献できる。
【００１７】
金属の真空溶解精製装置では、照射領域のパワー密度の制御を正確に行うことにより、高品質の金属、例えば高純度のチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）や太陽電池用の高純度結晶シリコン（Ｓｉ）等の生産が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明である電子線照射装置の第一例の内部構成図
【図２】電子銃の内部構成図
【図３】Ｘ線検出装置とフィルタ装置の第一例の概略構成図
【図４】フィルタ装置の第一例の回転板を説明するための平面図
【図５】ピンホール型のＸ線結像光学部を説明するための模式図
【図６】ミラー型のＸ線結像光学部を説明するための模式図
【図７】Ｘ線検出装置とフィルタ装置の第二例の概略構成図
【図８】Ｘ線検出装置とフィルタ装置の第三例の概略構成図
【図９】Ｘ線検出装置とフィルタ装置の第四例の概略構成図
【図１０】本発明である電子線照射装置の第二例の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜電子線照射装置の第一例の構造＞
本発明である電子線照射装置の第一例の構造を説明する。
図１は電子線照射装置１０の内部構成図を示している。
電子線照射装置１０は真空槽１１と真空排気装置１３を有している。
真空排気装置１３は真空槽１１に接続され、真空槽１１内を真空排気するように構成されている。
【００２０】
真空槽１１内には凹形状の照射材料容器５０が配置されている。照射材料容器５０は開口部を上方に向けた状態で真空槽１１の底部に配置され、内側に照射対象物６０を保持できるように構成されている。
電子線照射装置１０は電子線を放出可能に構成された電子銃３０と電子銃電源４０とを有している。
【００２１】
図２は電子銃３０と電子銃電源４０の概略構成図を示している。
電子銃３０は一端に銃口１１４が設けられた有底筒状の筐体３１を有している。
筐体３１の内側には中心軸線上にガン室１１０と接続路１１１と中間室１１２と放出路１１３が、筐体３１の底部から銃口１１４に向かってこの順に並んで設けられている。
【００２２】
ガン室１１０と中間室１１２にはそれぞれ不図示の真空排気部が接続され、真空排気部は各室内１１０、１１２をそれぞれ真空排気可能に構成されている。接続路１１１は内周がガン室１１０や中間室１１２よりも小さく形成され、ガン室１１０内と中間室１１２内を接続するように構成され、従って、ガン室１１０と中間室１１２と接続路１１１とで差動排気構造を成している。接続路１１１の内側には仕切バルブ３９が配置されている。
中間室１１２内は放出路１１３を介して銃口１１４に接続されている。
【００２３】
以下、筐体３１のガン室１１０側を上流、その逆の銃口１１４側を下流と呼ぶ。
ガン室１１０内には、筐体３１の中心軸線上にフィラメント３２とカソード３３とウェーネルト３４とアノード３５が、上流から下流に向かってこの順に並んで配置されている。
フィラメント３２にはフィラメント電源４１が電気的に接続されている。フィラメント電源４１はフィラメント３２に電流を流してフィラメント３２を加熱できるように構成されている。
【００２４】
フィラメント３２とカソード３３にはカソード加熱電源４２が電気的に接続されている。カソード加熱電源４２はフィラメント３２に対してカソード３３の電位が正になるように、フィラメント３２とカソード３３の間に電圧を印加可能に構成されている。
【００２５】
ウェーネルト３４はカソード３３よりも内周の大きい無底の円筒形状に形成され、自身の中心軸線が筐体３１の中心軸線と一致するように向けられている。ウェーネルト３４はカソード３３に電気的に接続されている。
アノード３５は無底の円筒形状に形成され、自身の中心軸線が筐体３１の中心軸線と一致するように向けられている。アノード３５は筐体３１に電気的に接続されている。
【００２６】
筐体３１とカソード３３には高電圧電源４３が電気的に接続されている。高電圧電源４３は筐体３１の電位、すなわちアノード３５の電位に対してカソード３３の電位が負になるように筐体３１とカソード３３の間に電圧を印加可能に構成されている。
【００２７】
アノード３５よりも下流には筐体３１の中心軸線に沿って第一のレンズ３６と第二のレンズ３７と揺動コイル３８がこの順に並んで配置されている。
ここでは第一のレンズ３６は接続路１１１の外側に接続路１１１を囲むように配置され、第二のレンズ３７は放出路１１３の外側に放出路１１３を囲むように配置されている。
【００２８】
第一、第二のレンズ３６、３７にはそれぞれレンズ電源４４が電気的に接続されている。レンズ電源４４は第一、第二のレンズ３６、３７にそれぞれ電流を流して、それぞれ接続路１１１、放出路１１３内に磁界を形成できるように構成されている。
【００２９】
揺動コイル３８は放出路１１３の外側で銃口１１４を囲むように配置されている。揺動コイル３８にはコイル電源４５が電気的に接続されている。コイル電源４５は揺動コイル３８に電流を流して、銃口１１４の内側に位置する電子線の軌道に磁界を形成できるように構成されている。
【００３０】
コイル電源４５には不図示の磁界制御装置が接続されている。磁界制御装置はコイル電源４５から揺動コイル３８に供給される電流を変更して、電子線の軌道に形成する磁界の向きと大きさを制御するように構成されている。
電子銃３０の電源装置を電子銃電源４０と呼ぶと、電子銃電源４０はフィラメント電源４１とカソード加熱電源４２と高電圧電源４３とレンズ電源４４とコイル電源４５とで構成されている。
【００３１】
ここでは電子銃３０は銃口１１４を照射材料容器５０上の照射対象物６０に向けた状態で真空槽１１の側壁に気密に挿設されている。
電子銃電源４０から電子銃３０に電力が供給されると、電子銃３０は銃口１１４から真空槽１１内に電子線を放出して照射材料容器５０上の照射対象物６０に電子線を照射するように構成されている。
【００３２】
照射対象物６０の表面の電子線が照射された部分からはＸ線（特性Ｘ線及び白色Ｘ線）が放出される。ここで特性Ｘ線とは電子線を照射されて励起した照射対象物６０表面の原子から放出されるＸ線であり、白色Ｘ線とは照射対象物６０の表面で制動された電子線の電子から放出されるＸ線である。
【００３３】
以下、照射対象物６０の表面の電子線が照射されてＸ線を放出する領域を照射領域と呼ぶ。
照射領域から放出されるＸ線が入射する位置にはＸ線検出装置２０が配置されている。
図３はＸ線検出装置２０の概略構成図を、後述するフィルタ装置７０の第一例と共に示している。
【００３４】
Ｘ線検出装置２０はＸ線を遮断する材質で形成された検知部容器２１を有している。検知部容器２１の内側にはＸ線検知部２４が配置され、Ｘ線検知部２４にはＸ線検知部電源２５が電気的に接続されている。
【００３５】
本実施形態での電子線のエネルギーは後述するように数ｋｅＶ〜４０ｋｅＶ程度であるので、電子線を照射された照射対象物６０から放出されるＸ線のエネルギーも同様の範囲となる。Ｘ線検知部２４はこの範囲のエネルギーのＸ線に感度を持つ検知器が使用される。
【００３６】
Ｘ線検知部２４にはここではＸ線検出用として市販されている二次元検出器（ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）型の撮像素子等）を使用する。
Ｘ線検知部２４と検知部容器２１の開口との間には、Ｘ線結像光学部２３が配置されている。Ｘ線結像光学部２３にはここでは図５に示すようなピンホール型のＸ線結像光学部２３ａや、図６に示すようなミラー型のＸ線結像光学部２３ｂを用いる。
【００３７】
ピンホール型のＸ線結像光学部２３ａの構造を説明すると、図５を参照し、ピンホール型のＸ線結像光学部２３ａは、Ｘ線を遮蔽する遮蔽板２０１を有している。遮蔽板２０１にはここではタングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）等の重い金属で形成された１ｍｍ厚の金属板を使用する。
【００３８】
遮蔽板２０１にはＸ線を透過する、Ｘ線検知部２４よりも小さい針穴２０２が設けられている。
照射対象物６０の照射領域から放出されＸ線結像光学部２３に入射するＸ線は、Ｘ線の直進性により、遮蔽板２０１の針穴２０２を通過して、Ｘ線検知部２４上で照射領域の像を結像する。
【００３９】
符号１、２は照射対象物６０の照射領域の外形と直径をそれぞれ示し、符号１’、２’はＸ線検知部２４上で結像した照射領域の像の外形と直径をそれぞれ示している。
照射領域から遮蔽板２０１までの距離をＬ１、遮蔽板２０１からＸ線検知部２４までの距離をＬ２とすると照射領域の直径１と照射領域の像の直径１’の比はＬ２／Ｌ１で決まるので、Ｘ線検知部２４の大きさに合わせて適当にＬ２を選択することにより、ピンホール型のＸ線結像光学部２３ａが形成されている。
【００４０】
ミラー型のＸ線結像光学部２３ｂの構造を説明すると、図６を参照し、ミラー型のＸ線結像光学部２３ｂはＸ線を反射する二枚の凹面鏡２０５、２０６を有している。ここでは二枚の凹面鏡２０５、２０６はどちらも軽い元素（ここではＳｉ）と重い元素（ここではＷ等）の互いに屈折率が異なる誘電体薄膜をｎｍオーダーの厚さで繰り返し積層させた超格子構造の多層膜ミラーである。
【００４１】
二枚の凹面鏡２０５、２０６を凸レンズの役割を果たすように配置することで、ミラー型のＸ線結像光学部２３ｂでは、照射領域からミラー中心（二枚の凹面鏡２０５、２０６のそれぞれの中心を結ぶ線分の中点）までの距離をＬ１’、ミラー中心からＸ線検知部２４までの距離をＬ２’とすると、ピンホール型２３ａと同様に照射領域の直径１と照射領域の像の直径１’の比はＬ２’／Ｌ１’で決まり、ピンホール型２３ａに比べて、針穴（ピンホール）２０２とミラー型２３ｂの入射口（図示されていない）の面積比分だけ、より明るい像を得ることができる。
【００４２】
Ｘ線結像光学部２３を中央にしてＸ線検知部２４の反対側には、検知部容器２１の開口を覆うように窓部２２が配置され、検知部容器２１の開口に気密に固定されている。窓部２２はＸ線が透過できるように薄く、かつ真空壁として検知部容器２１の内側を気密に保つための強度を持つように形成されている。
検知部容器２１はＸ線を遮断する材質で形成されているので、Ｘ線がＸ線検出装置２０に入射する場合には、窓部２２を通過するＸ線だけがＸ線結像光学部２３に到達するようにされている。
【００４３】
また窓部２２は検知部容器２１と共に検知部容器２１内を気密に保つように構成され、Ｘ線検出装置２０を真空排気された真空槽１１内に配置したとき、Ｘ線結像光学部２３及びＸ線検知部２４を真空雰囲気から隔離する役割を果たしている。
【００４４】
図１を参照し、Ｘ線検出装置２０は真空槽１１内のここでは照射材料容器５０の上方に、窓部２２を下方に向けた状態で配置されている。
照射対象物６０に電子線が照射されると、後述するように、Ｘ線検出装置２０には、照射対象物６０の照射領域から放出されたＸ線と共に、加熱された照射対象物６０から放出される蒸気が入射する。
照射対象物６０から放出されＸ線検出装置２０に入射するＸ線と蒸気との飛行経路を横断する位置には、フィルタ装置７０が配置されている。
【００４５】
図３を参照し、フィルタ装置７０はここでは蒸気の粒子を遮蔽する回転板７１と、回転板７１の中心に垂直に固定された回転軸７３と、回転軸７３を回転させる回転装置７４とを有している。
図４は回転板７１の平面図を示している。回転板７１には蒸気の粒子を通過させる細長の開口部７２が中心から放射状に延びるように設けられている。
ここでは開口部７２の長手方向の長さは、Ｘ線検出装置２０の窓部２２の直径より長くされ、回転板７１は開口部７２が窓部２２と対面できる位置に窓部２２の表面に平行に配置されている。
【００４６】
図３を参照し、回転装置７４はここではＸ線検出装置２０の検知部容器２１の側面に固定され、回転装置７４には不図示の電源装置が電気的に接続されている。電源装置から電力を供給されると、回転装置７４は回転軸７３を回転板７１と共に回転軸７３の中心軸線の周りに回転させるように構成されている。
【００４７】
回転装置７４によって回転板７１を回転させると、回転板７１に入射するＸ線と蒸気は、回転板７１の開口部７２以外の遮蔽部が窓部２２と対面するときには遮蔽部に衝突して遮蔽されて窓部２２に到達せず、開口部７２と窓部２２とが互いに対面するときに開口部７２を通過して窓部２２に到達する。従って、フィルタ装置７０は、Ｘ線検出装置２０にＸ線を到達させて照射領域の大きさを検出させながら、蒸気の量を減衰させることができる。
【００４８】
回転板７１の開口部７２の幅方向の長さを狭くすることで窓部２２への蒸気の到達量を抑制できる。このとき窓部２２に入射するＸ線の量も減少することになるが、本実施形態において照射対象物６０から放出されるＸ線の強度はＸ線検知部２４の検知性能に比べて十分に大きいので、Ｘ線検出装置２０が照射領域の大きさを検出するのに十分な量のＸ線が窓部２２に到達する。
Ｘ線結像光学部２３によって窓部２２を透過したＸ線からＸ線検知部２４上に照射領域の像が結像され、Ｘ線検知部２４は照射領域の像から照射領域の大きさを検出する。
【００４９】
図１を参照し、Ｘ線検出装置２０には制御装置１９が接続されている。制御装置１９にはここでは照射領域の大きさの設定範囲があらかじめ設定されている。
制御装置１９はＸ線検出装置２０で検出された照射領域の大きさ（検出値と呼ぶ）をあらかじめ設定された照射領域の大きさの設定範囲と比較して、検出値が設定範囲の上限より大きい場合には、電子銃電源４０に制御信号を伝送して、電子線のビーム径を縮小させ、検出値が設定範囲の下限より小さい場合には、電子銃電源４０に制御信号を伝送して、電子線のビーム径を拡大させて、検出値を設定範囲内に維持するように構成されている。
【００５０】
本発明の電子線照射装置１０のフィルタ装置７０は、Ｘ線検出装置２０にＸ線を到達させながら、Ｘ線検出装置２０に到達する蒸気の量を減衰させるように構成されていれば、上述の構成に限定されない。
【００５１】
図７は第二例のフィルタ装置７０ａの概略構成図を、Ｘ線検出装置２０と共に示している。
第二例のフィルタ装置７０ａは、蒸気の粒子を遮蔽するプロペラ７６と、プロペラ７６が固定されたプロペラ回転軸７７と、プロペラ回転軸７７を回転させるプロペラ回転装置７８とを有している。
【００５２】
図７ではプロペラ７６が４枚の場合を図示しているが、本発明はこれに限定されず、プロペラが１枚又は２枚以上の場合も本発明に含まれる。
プロペラ回転装置７８はここではＸ線検出装置２０の検知部容器２１の側面に固定され、プロペラ回転装置７８には不図示の電源装置が電気的に接続されている。電源装置から電力を供給されると、プロペラ回転装置７８はプロペラ回転軸７７をプロペラ７６と共にプロペラ回転軸７７の中心軸線の周りに回転させるように構成されている。
【００５３】
プロペラ回転装置７８によってプロペラ７６を回転させたときに、プロペラ７６が回転する範囲を回転範囲と呼ぶと、回転範囲は、照射対象物６０から放出されＸ線検出装置２０に入射するＸ線と蒸気との飛行経路を横断する位置に形成されるようになっている。
【００５４】
ここではプロペラ７６の回転方向を向いた平面には接着剤が塗布されており、プロペラ７６を回転させると、回転範囲に入射する蒸気の粒子は、回転するプロペラ７６の回転方向を向いた平面と衝突して、当該平面に付着するので、回転範囲を通過できず、Ｘ線検出装置２０の窓部２２に到達しない。一方、回転範囲に入射するＸ線はプロペラ７６に付着せず、回転範囲を通過して窓部２２に到達するようになっている。
【００５５】
回転範囲に入射する蒸気の速度をｖ、プロペラ７６のプロペラ回転軸７７に沿った方向の幅の長さをＬとしたとき、（Ｌ／ｖ）よりも短い時間周期で上記飛行経路を横断するようにプロペラ７６を回転させると、回転範囲に入射する蒸気はプロペラ７６と衝突して遮蔽され、Ｘ線だけを通過させることができる。
【００５６】
また第二例のフィルタ装置７０ａは、プロペラ７６の回転方向を向いた平面に接着剤が塗布された構成に限定されない。
第二例のフィルタ装置７０ａの別構成を説明すると、各プロペラ７６はＸ線検出装置２０に近い辺と照射対象物６０に近い辺の二辺を有し、Ｘ線検出装置２０に近い辺が照射対象物６０に近い辺に対して回転方向に前進するように傾けられた状態で、プロペラ回転軸７７に固定されている。
【００５７】
プロペラ７６を回転させると、回転範囲に入射する蒸気の粒子は、回転するプロペラ７６の回転方向を向いた平面と衝突して、照射対象物６０側に跳ね返されるので、回転範囲を通過できず、Ｘ線検出装置２０の窓部２２に到達しない。一方、回転範囲に入射するＸ線は蒸気の粒子より速度が速いので、回転範囲を通過して窓部２２に到達するようになっている。
【００５８】
図８は第三例のフィルタ装置７０ｂの模式図を、Ｘ線検出装置２０と共に示している。
第三例のフィルタ装置７０ｂは、蒸気の粒子を遮蔽する第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂと、第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂに垂直に固定された第一、第二の回転軸８３ａ、８３ｂを有している。
【００５９】
ここでは第一、第二の回転軸８３ａ、８３ｂはギア部８５によって互いに接続され、第二の回転軸８３ｂには回転軸回転装置８４が接続されている。
回転軸回転装置８４はここではＸ線検出装置２０の検知部容器２１の側面に固定され、回転軸回転装置８４には不図示の電源装置が電気的に接続されている。
電源装置から電力を供給されると、回転軸回転装置８４は第二の回転軸８３ｂを第二の回転板８１ｂと共に第二の回転軸８３ｂの中心軸線の周りに回転させるように構成されている。
【００６０】
第二の回転軸８３ｂを回転させると、ギア部８５は第一の回転軸８３ａに動力を伝達して、第一の回転軸８３ａを第一の回転板８１ａと共に、第二の回転軸８３ｂの回転速度のｎ倍又はｎ分の一の回転速度で、第二の回転軸８３ｂの回転の向きと同じ向きに回転させるように構成されている（ここでｎは２以上の自然数である）。
【００６１】
あるいはギア部８５は、第一の回転軸８３ａを第一の回転板８１ａと共に、第二の回転軸８３ｂの回転速度のｍ倍又はｍ分の一の回転速度で、第二の回転軸８３ｂの回転の向きと逆向きに回転させるように構成されていてもよい（ここでｍは１以上の自然数である）。
【００６２】
第一、第二の回転軸８３ａ、８３ｂを第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂと共にそれぞれ回転させる装置を第一、第二の回転装置と呼ぶと、ここでは回転軸回転装置８４と第二の回転軸８３ｂとギア部８５とから第一の回転装置が構成され、回転軸回転装置８４から第二の回転装置が構成されている。
【００６３】
前記第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂにはそれぞれ蒸気の粒子を通過させる第一、第二の開口部８２ａ、８２ｂが設けられている。
第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂは、照射対象物６０から放出されＸ線検出装置２０に入射するＸ線と蒸気との飛行経路を横断する位置に配置され、回転軸回転装置８４によって第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂを回転させたときに、第一、第二の開口部８２ａ、８２ｂは上記飛行経路を横断する位置で互いに対面するようにされている。
【００６４】
ここで、第一の回転板８１ａに入射する蒸気の速度をｖ、第一、第二の回転板８１ａ、８１ｂの間の間隔をｄとすると、第一、第二の開口部８２ａ、８２ｂが互いに対面するときに第一の開口部８２ａを通過する蒸気は、第二の回転板８１ｂの回転周期が（ｄ／ｖ）の時間の自然数倍のときには、第二の開口部８２ｂも通過するが、第二の回転板８１ｂの回転周期が（ｄ／ｖ）の時間の自然数倍ではないときには、第二の開口部８２ｂ以外の遮蔽部に衝突して遮蔽される。
【００６５】
一方、第一、第二の開口部８２ａ、８２ｂが互いに対面するときに第一の開口部８２ａを通過するＸ線は、蒸気よりも速度が速いので、第二の開口部８２ｂも通過する。
従って、第三例のフィルタ装置７０ｂでは、第二の回転板８１ｂを（ｄ／ｖ）の時間の自然数倍ではない回転周期で回転させるように構成されており、第一、第二の開口部８２ａ、８２ｂが上記飛行経路を横断する位置で互いに対面するときに、第一の開口部８２ａを通過する蒸気は第二の回転板の遮蔽部に衝突して遮蔽され、第一の開口部８２ａを通過するＸ線は第二の開口部８２ｂを通過して、Ｘ線検出装置２０の窓部２２に到達するようになっている。
【００６６】
図９は第四例のフィルタ装置７０ｃの模式図を、Ｘ線検出装置２０と共に示している。
第四例のフィルタ装置７０ｃは、蒸気の粒子を遮蔽しかつＸ線の少なくとも一部を透過する主フィルム（フィルム）８６が巻き回されて構成された主ロール（ロール）８７と、主ロール８７の中心に挿入された主従動軸（従動軸）８９と、主ロール８７の外周から引き出された主フィルム８６の端部が巻装された主駆動軸（駆動軸）８８と、主駆動軸８８を主駆動軸８８の中心軸線の周りに回転させる主駆動軸回転装置（駆動軸回転装置）８０とを有している。
【００６７】
主駆動軸８８と主従動軸８９は、照射対象物６０から放出されてＸ線検出装置２０に入射するＸ線と蒸気の飛行経路を間に挟んで互いに逆側に、互いに平行に対向して配置されている。
主駆動軸回転装置８０によって主駆動軸８８を回転させると、主フィルム８６が引っ張られ、その力によって主従動軸８９が回転して主フィルム８６が主ロール８７から繰り出される。このとき主従動軸８９には主ロール８７に加えられる引っ張りの力による回転力とは逆向きの力が発生しており、その二力によって主駆動軸８８と主従動軸８９の間の主フィルム８６は平面上に張られる。
【００６８】
照射対象物６０から放出された蒸気は主フィルム８６に衝突して、主フィルム８６に付着し、遮蔽され、照射対象物６０の照射領域から放出されたＸ線の少なくとも一部は主フィルム８６を透過してＸ線検出装置２０に入射する。
主フィルム８６のＸ線検出装置２０と対面する部分に蒸気が付着堆積すると、当該部分のＸ線透過率が減少し、Ｘ線検出装置２０の検知感度の減少に繋がるのだが、蒸気が付着した部分は主駆動軸８８にロール状に巻き取られるので、Ｘ線検出装置２０と対面する部分に蒸気が付着堆積し続けることはなく、電子線の照射時間が経過してもＸ線はＸ線検出装置２０に到達して照射領域の大きさが検出されるようになっている。
【００６９】
＜電子線照射装置の第一例を用いた電子線照射方法＞
次に上述の電子線照射装置１０を用いた電子線照射方法を、シリコン（Ｓｉ）を真空溶解精製する場合を例に説明する。ここではフィルタ装置として第一例のフィルタ装置７０を使用して説明するが、第二、第三、第四例のフィルタ装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃを使用する場合も同様に説明できる。
【００７０】
図１を参照し、真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持しておく。
真空槽１１の側壁には溶解材料追加装置１２が気密に挿設されている。溶解材料追加装置１２は、真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、真空槽１１の外側から内側に照射対象物６０を搬入し、照射対象物６０を照射材料容器５０上に載置可能に構成されている。
【００７１】
溶解材料追加装置１２を動作させて、真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、真空槽１１内に照射対象物６０であるシリコンを搬入し、照射材料容器５０上に載置する。
フィルタ装置７０の回転板７１を照射対象物６０と窓部２２との間で回転させておく。
制御装置１９に照射領域の大きさの設定範囲をあらかじめ設定しておく。設定範囲はここではシミュレーション又は実験により決定された値である。
【００７２】
図２を参照し、真空槽１１内を真空排気すると、電子銃３０の筐体３１内も真空排気される。
真空槽１１内の圧力が１０-2Ｐａ台に入ったら、不図示の排気系により電子銃３０のガン室１１０と中間室１１２内を真空排気し、仕切バルブ３９を開く。
【００７３】
中間室１１２を設けて作動排気構造にしているため、以後、真空槽１１内の圧力が電子線照射等により上昇し、１×１０-1Ｐａ程度になってもガン室１１０内の圧力を５×１０-3Ｐａ以下に保つことができる。このことにより、ガン室１１０内での異常放電を防ぎ、フィラメント３２及びカソード３３の焼損を防ぐことができる。
電子銃３０の筐体３１、アノード３５、真空槽１１、照射材料容器５０をいずれも電気的に接地しておく。
【００７４】
フィラメント３２の電位に対してカソード３３の電位が正になるようにフィラメント３２とカソード３３の間に電圧を印加しておく。さらに、アノード３５の接地電位（０Ｖ）に対してカソード３３の電位が負（ここでは−４０ｋＶ）になるようにカソード３３とアノード３５の間に電圧を印加しておく。また、第一、第二のレンズ３６、３７に電流を流して、接続路１１１と放出路１１３にそれぞれ磁界を形成しておき、揺動コイル３８に電流を流して銃口１１４に磁界を形成しておく。
【００７５】
中間室１１２内が１０-3Ｐａ台、ガン室１１０内が１０-4Ｐａ台に入ったら、フィラメント電源４１からフィラメント３２に電流を流し、フィラメント３２を加熱する。フィラメント３２が高温になると（ここでは２８００Ｋ）、フィラメント３２から熱電子が発生する。
【００７６】
熱電子はカソード３３に向かって加速され、カソード３３に衝突し、カソード３３を加熱する。
加熱されたカソード３３から熱電子が発生する。熱電子の発生量はカソード３３の温度が高いほど多くなる。カソード３３の温度はカソード加熱電源４２により制御され、従って、熱電子発生量はカソード加熱電源４２により制御される。
【００７７】
ウェーネルト３４はカソード３３と同電位であり、カソード３３からの電子の発散を抑え、アノード３５へ導く役割を果たす。
アノード３５の円筒形の内側を通過した電子は第一のレンズ３６の磁界で収束され、仕切バルブ３９の開口を通り、中間室１１２を通過した後、第二のレンズ３７の磁界で再度収束される。さらに、電子は揺動コイル３８の磁界で軌道補正を加えられ、真空槽１１内に放出される。
【００７８】
このようにカソード３３から生成した電子は電子銃３０の筐体３１内部で線状に整形されて輸送されるので、通常電子線と呼ばれる。
上述のように電子銃３０の筐体３１、アノード３５、真空槽１１、照射材料容器５０はいずれも電気的に接地されており、照射材料容器５０を介して照射対象物６０も電気的に接地されている。
【００７９】
電子線は最初にカソード３３の電位（ここでは４０ｋＶ）とアノード３５の接地電位（０Ｖ）との差（４０ｋＶ）で加速され、４０ｋｅＶのエネルギーを獲得する。その後は接地電位の空間（すなわち電界フリーの空間）を通り、４０ｋｅＶのエネルギーで接地電位にある照射対象物６０に照射され、照射対象物６０は加熱される（図１参照）。
【００８０】
電子線を照射中に、揺動コイル３８の磁界を制御して、電子線の照射領域が照射対象物６０の表面（照射面）の内側で移動するように電子線の軌道を揺動させてもよい。この場合、照射対象物６０の照射面が均一に加熱されるので、局所的な加熱によって照射面に凹凸が生じることを防止できる。
本実施形態においては、電子線のパワーは電子線の電流で決まる。電流が１Ａの場合は、４０ｋＶ×１Ａ＝４０ｋＷとなる。
【００８１】
電子線を照射された照射対象物６０の照射領域からはＸ線が放出される。
照射領域から放出されたＸ線はフィルタ装置７０に入射する。フィルタ装置７０の開口部７２がＸ線検出装置２０の窓部２２と対面する際に、フィルタ装置７０の開口部７２を通過したＸ線は、Ｘ線検出装置２０の窓部２２を通過した後、Ｘ線結像光学部２３によってＸ線検知部２４上で結像され、Ｘ線検知部２４で照射領域の大きさが検出される。
【００８２】
制御装置１９はＸ線検出装置２０の検出値をモニタしている。
電子線を照射中に、例えば真空槽１１内の圧力が増加すると、電子線の電子自らが作り出すイオンにより、電子線のビーム径を収束する作用が働き、放出領域の大きさが縮小する。
【００８３】
このとき制御装置１９はＸ線検出装置２０で検出された照射領域の大きさに基づいて、電子銃電源４０に制御信号を送り、第一、第二のレンズ３６、３７が作る磁界を制御して、電子銃３０から放出される際の電子線のビーム径を拡大させる。
【００８４】
電子線を照射中に、放出領域の大きさが拡大する場合にも、制御装置１９はＸ線検出装置２０で検出された照射領域の大きさに基づいて、電子銃電源４０に制御信号を送り、第一、第二のレンズ３６、３７が作る磁界を制御して、電子銃３０から放出される際の電子線のビーム径を縮小させる。
【００８５】
このようにして電子線のビーム径を制御することにより、照射領域の大きさを設定範囲内に制御でき、照射領域のパワー密度を一定に保つことができる。
照射領域のパワー密度の制御を正確に行うことにより、溶解されたシリコンが突沸し、飛散することを防止でき、溶解シリコンの無駄なロスを防ぎ、太陽電池用の高純度結晶シリコンの生産が可能になる。
【００８６】
照射領域の大きさが変化して照射領域のパワー密度が変化した場合に、パワー密度を一定に保つためには、上述のように第一、第二のレンズ３６、３７が作る磁界を制御して電子線のビーム径を変更させる方法（磁界制御法）以外に、カソード３３の温度を制御して電子線の電流量を変更させる方法（温度制御法）も考えられる。しかしながら、磁界制御法の方が温度制御法よりも短時間で照射領域のパワー密度を制御できるので好ましい。
【００８７】
電子線が照射されて加熱された照射対象物６０は、溶解し、照射対象物６０に含有されていた不純物が蒸発する。
蒸気がＸ線検出装置２０の窓部２２に付着堆積すると、窓部２２のＸ線透過量が減少し、Ｘ線検出装置２０の検知感度の減少に繋がるのだが、ここでは照射対象物６０と窓部２２との間でフィルタ装置７０の回転板７１を回転させているので、窓部２２と回転板７１の開口部７２以外の遮蔽部が対面するときには蒸気は遮蔽部で遮蔽されて窓部２２に到達せず、窓部２２と開口部７２が対面するときに開口部７２を通過した蒸気は窓部２２に到達するようになっており、窓部２２に蒸気が付着堆積することが抑制されている。
【００８８】
真空槽１１内は真空排気されているため、不純物の蒸気は真空槽１１内から真空排気されて、照射対象物６０であるシリコンの真空溶解精製が行われる。
照射材料容器５０には不図示の傾斜機構が接続されている。傾斜装置は照射材料容器５０を水平位置から９０度まで傾けることができるように構成されている。
溶解精製が終了した後、傾斜機構を動作させて、溶解した照射対象物６０は真空槽１１内に設置されている不図示の鋳型容器内に空けられる。
【００８９】
次に、傾斜機構を動作させて照射材料容器５０を水平に戻し、溶解材料追加装置１２を動作させて照射対象物６０を照射材料容器５０上に載置し、再び電子銃３０から電子線を照射対象物６０に照射し、溶解精製を行う。
【００９０】
このサイクルを繰り返し、鋳型容器が満杯になったら、真空槽１１を大気に解放し、鋳型から精製したシリコンを取り出したあと、鋳型を真空槽１１内の元の位置に戻し、真空槽１１内の真空排気を再開し、次の溶解精製サイクルに入る。
【００９１】
上記説明では本発明をシリコンの真空溶解精製を例に説明したが、１０ｋＷ以上又は１ｋＷ以上のハイパワーの電子線を照射対象物に照射して加熱する工程を有するならば本発明はこれに限定されず、チタン等の活性な金属、ステンレス等の真空材料、モリブデン及びタンタル等の高融点金属の真空溶解精製にも利用できる。
【００９２】
Ｘ線検出装置で照射領域の大きさを検出することで、電子線照射中の照射領域のパワー密度を正確に制御することができるので、高品質の金属、例えば高純度のチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）等の生産が可能になる。
【００９３】
また、本発明はアルミニウム、チタン、銅等の真空蒸着にも利用できる。
真空蒸着の場合には、照射領域のパワー密度を一定に保つことにより、成膜レートを一定に維持することができるので、薄膜製品の品質を向上できる。
【００９４】
照射対象物の種類によって電子線のパワーを調整する。シリコン、チタン、ステンレス鋼に比べて高融点金属であるタンタルやタングステンを溶解するためには、より大きなパワーを必要とするのだが、照射領域のパワー密度を従来より高い精度で制御できるため、上述のような高融点金属の溶解も可能であり、ハイパワーの電子銃の応用分野を拡大できる。
【００９５】
＜電子線照射装置の第二例の構造＞
本発明である電子線照射装置の第二例の構造を説明する。この電子線照射装置は巻き取り式の真空蒸着装置である。
図１０は第二例の電子線照射装置１０’の内部構成図を示している。第二例の電子線照射装置１０’の構造は後述するフィルムモジュール９０に関連する部分の他は第一例の電子線照射装置１０の構造と同様であり、第一例の電子線照射装置１０と同じ部分には同じ符号を付して説明する。
【００９６】
照射材料容器５０の上方にはフィルムモジュール９０が配置されている。
フィルムモジュール９０は、副駆動軸９２と、副従動軸９３と、副ロール９４とを有している。
副駆動軸９２と副従動軸９３は、照射材料容器５０の上方に、互いに平行に対向して配置されている。
【００９７】
副ロール９４は蒸着対象物である副フィルム９１が巻き回されて構成されている。副フィルム９１は入射するＸ線の少なくとも一部を透過する材質で構成されている。
副ロール９４の中心には副従動軸９３が挿入されている。副ロール９４の外周から副フィルム９１の端部が引き出され、引き出された副フィルム９１の端部は副駆動軸９２に巻装されている。
【００９８】
副駆動軸９２には副駆動軸回転装置９５が接続され、副駆動軸回転装置９５は副駆動軸９２を副駆動軸９２の中心軸線の周りに回転可能に構成されている。
副駆動軸回転装置９５によって、副駆動軸９２が中心軸線の周りに回転すると、副フィルム９１が引っ張られ、その力によって副従動軸９３が回転して副フィルム９１が副ロール９４から繰り出される。
【００９９】
このとき副従動軸９３には、副ロール９４に加えられる引っ張りの力による回転力とは逆向きの力が発生しており、その二力によって、副駆動軸９２と副従動軸９３の間の副フィルム９１は平面状に張られている。
【０１００】
副フィルム９１にはここでは幅が６００〜１２００ｍｍ、厚さが２〜３μｍ、１ロールの長さが約１６００ｍであるＰＥＴ、ＰＰ、ポリイミド等のフィルムを使用する。
副駆動軸回転装置９５は副フィルム９１を約３５０ｍ／ｍｉｎの速度で繰り出すように副駆動軸９２を回転可能に構成されている。
【０１０１】
Ｘ線検出装置２０は、副フィルム９１を中央にして照射材料容器５０の反対側に配置されている。
副フィルム９１と照射材料容器５０との間には、蒸気を遮蔽する防着板９６が副フィルム９１の下方を覆うように配置されている。防着板９６のうち、照射材料容器５０と対面する位置にはＸ線と蒸気とを通過させる開口が設けられている。
【０１０２】
＜電子線照射装置の第二例を用いた電子線照射方法＞
第二例の電子線照射装置１０’を用いた電子線照射方法を、アルミニウム（Ａｌ）を副フィルム９１上に巻き取り蒸着する場合を例に説明する。
第一例と同様に、真空排気された真空槽１１内に溶解材料追加装置１２によって照射対象物６０であるアルミニウムを搬入し、照射材料容器５０上に載置する。
【０１０３】
ここでは照射材料容器５０は水冷ハースであり、照射材料容器５０に設けられた不図示の流路内に温度制御された液体を循環させる。以後、温度制御された液体の循環を継続する。
電子銃３０から電子線を照射して、照射対象物６０を加熱する。加熱された照射対象物６０は、溶解し、蒸発する。
【０１０４】
副駆動軸回転装置９５によって副駆動軸９２を回転させ、副フィルム９１を照射対象物６０上で移動させる。
照射対象物６０から放出され防着板９６の開口を通過した蒸気は、副フィルム９１に到達し、付着する。
副駆動軸９２を回転させているので、副フィルム９１の蒸気が蒸着した部分は副駆動軸９２にロール状に巻き取られる。
【０１０５】
電子線を照射された照射対象物６０の照射領域からは蒸気と共にＸ線が放出されている。
照射領域から放出されたＸ線は副フィルム９１を通過してＸ線検出装置２０に入射し、照射領域の大きさが検出される。
制御装置１９はＸ線検出装置２０の検出値をモニタしている。
【０１０６】
電子線を照射中に、例えば真空槽１１内の圧力が増加すると、電子線の電子自らが作り出すイオンにより、電子線のビーム径を収束する作用が働き、放出領域の大きさが縮小する。
このとき制御装置１９はＸ線検出装置２０で検出された照射領域の大きさに基づいて、電子銃電源４０に制御信号を送り、第一、第二のレンズ３６、３７が作る磁界を制御して、電子銃３０から放出される際の電子線のビーム径を拡大させる。
【０１０７】
電子線を照射中に、放出領域の大きさが拡大する場合にも、制御装置１９はＸ線検出装置２０で検出された照射領域の大きさに基づいて、電子銃電源４０に制御信号を送り、第一、第二のレンズ３６、３７が作る磁界を制御して、電子銃３０から放出される際の電子線のビーム径を縮小させる。
このようにして電子線のビーム径を制御することにより、照射領域の大きさを設定範囲内に維持することができ、照射領域のパワー密度を一定に保つことができる。
【０１０８】
照射領域のパワー密度を一定に保つことで、成膜レートが一定に維持されるので、副フィルム９１上にアルミニウム膜を、例えば数１００ｎｍ（膜抵抗が１．６Ω）の一定の膜厚で連続的に蒸着できる。
１ロールの蒸着が終了したら、真空槽１１を大気に解放し、ロール状の副フィルム９１を取り出した後、未成膜の副フィルム９１からなる副ロール９４をフィルムモジュール９０に装填し、真空槽１１内の真空排気を再開し、次の巻き取り蒸着サイクルに入る。
【０１０９】
この第二例の電子線照射装置１０’では、照射対象物６０から放出された蒸気は成膜対象物である副フィルム９１に付着し、Ｘ線検出装置２０に入射しないので、第一例の電子線照射装置１０とは異なり、フィルタ装置７０を省くことができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０、１０’……電子線照射装置
１１……真空槽
１３……真空排気装置
１９……制御装置
２３、２３ａ、２３ｂ……Ｘ線結像光学部
２４……Ｘ線検知部
６０……照射対象物
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ……フィルタ装置
７６……プロペラ
７７……プロペラ回転軸
７８……プロペラ回転装置
８１ａ、８１ｂ……第一、第二の回転板
８２ａ、８２ｂ……第一、第二の開口部
８３ａ、８３ｂ……第一、第二の回転軸
８６……フィルム（主フィルム）
８７……ロール（主ロール）
８８……駆動軸（主駆動軸）
８９……従動軸（主従動軸）
２０１……遮蔽板
２０２……針穴
２０５、２０６……凹面鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005514595.tif 000008
【図８】
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【図９】
0005514595.tif 000010
【図１０】
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